盐碱土壤改良方法(6篇)
时间:2024-07-29
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关键词盐碱地;成因;改良利用;对策;新疆沙雅
中图分类号S156.4文献标识码A文章编号1007-5739(2013)11-0277-03
1土壤盐碱化现状及其危害
由图1可知,渭干河灌区中度以上盐碱化面积占到灌区面积的50.91%;塔河灌区中度以上盐碱化面积占到灌区面积的60.21%。灌区土壤的盐碱化不仅危害作物赖以生存的土壤条件、祸及作物的生长、造成作物缺苗减产或死亡,降低了土地的产出率和农业综合生产能力,而且对该地区的社会和谐稳定、经济可持续发展也产生了不利影响。改良盐碱地和防治土壤次生盐碱化,成为沙雅县农业生产中的一项重要而紧迫的任务。
2灌区土壤盐碱化成因分析
沙雅县的盐碱土属于内陆盐碱土,分原生盐碱土和次生盐碱土2类。前者伴随土壤长期自然演化过程而形成,后者则因自然条件或人为因素造成积盐,由非盐化土逐步演化为盐化土和盐土。目前,沙雅县灌区土壤原生盐碱土和次生盐碱土并存,以次生盐碱土为主。原生盐碱土与次生盐碱土的形成条件不同,但积盐过程和机理是一致的。灌区土壤盐碱化的影响因素很多,主要与土壤条件、灌溉水水质、气候、地下水水位、地形条件等自然因素和渠系、水库渗漏、灌排设计与管理以及农田林网化程度等人为因素有关。其中,土壤条件和灌溉水水质是盐碱土形成的基础,干旱的气候条件是灌区积盐的动力,地下水水位及地形条件是土壤盐碱化的发展因子,人为因素则是灌区盐碱化的催化剂。
2.1土壤条件和灌溉水水质影响
沙雅县前山丘陵分布有第三纪杂色含盐泥岩和砂岩,这些母岩风化物和其析出的盐分随径流和地下水搬运至山前倾斜平原,成为平原土壤母质盐分的主要来源。蒸发强烈的干热气候条件下伴随着土壤形成过程使得土壤中残存有相当数量的无机盐类。高山冰川及积雪融化的河水在汇集的过程中溶解并携带了山区及沿程土壤中的可溶盐,通过渗流进入当地的地下水而带入灌区。此外,还有风、降水等天气情况带入的少量盐分。沙雅县的土壤条件和多途径的盐分来源使得灌溉水水质较差、矿化度较高,水中所携带的易溶盐类就会随之进入灌区,这是沙雅县灌区土壤盐碱化的物质基础。
2.2气候条件影响
沙雅县地处亚欧大陆腹地,降水稀少,蒸发强烈,年降雨量平均仅86.8mm,而蒸发量达到2001.3mm,为年均降雨量的23倍。强烈的蒸发使土壤及地下水中的盐分向土壤表层积聚,特别是地下水埋藏深度不大时,毛细水将地下水源源不断地推向地表,为灌区盐碱土的形成提供不竭的动力。
2.3地下水水位以及地形条件的影响
渭干河流域平原区内地下水的补给来源主要是渭干河地表水大量渗漏及干渠、支斗渠、农渠等渠道的沿途渗漏补给,其次是有田间入渗补给,少量的降水入渗补给。地形因素影响着地下水动态与土壤母质分布,直接决定盐分的再分配,受灌区地形因素影响,土壤盐分在低洼处易聚与易排,造成土壤含盐量不断增加,形成地表水体沼泽地及盐碱地。
2.4人为因素的影响
人为因素所产生的不良结果在很大程度上加剧了灌区土壤盐碱化。主要有以下方面:渠系、水库老化,渗漏严重,导致地下水上升,引起次生盐碱化;因量水设施不配套,灌溉管理落后,常采取大水漫灌、串灌、上排下灌等不合理的灌溉方式,造成过量灌溉,使田间渗漏严重,抬高了地下水位,造成土壤盐碱化;重灌轻排,使得现有排水设施缺乏管理维护,存在淤积严重、深度不够、排水沟塌陷,排水不畅等问题,未能起到降低地下水位、排水治盐作用;农田规划不完善,许多耕地没有排水设施,排水不通畅,造成返盐;下游沿河平原区农田林网化程度不高,许多地区有林无网,达不到生物排水治盐效果。
3灌区土壤盐碱地改良利用对策
尽管沙雅县在长期生产和盐碱地改良实践中也积累了一些有益的经验,但因缺乏统筹安排和科学管理,使得各种措施落实并未完全到位,改良效果不佳,目前灌区土壤盐碱化仅得到初步遏制,地下水多数仍处于高水位状态,对盐碱地利用改良存在较大威胁。因此,需在对全县盐碱地分布现状、成因、中低产田面积及现状以及全面总结以往盐碱地改良的经验教训的基础上,做好盐碱地利用改良规划,制定出符合各区域的社会经济条件、农牧业发展水平以及盐碱地危害程度的利用改良措施,形成盐碱地治理改造良性循环的长效机制。
3.1总体布局
为实现盐碱地治理改造良性循环的长效机制,必须首先做好总体布局规划。依据“以防为主,防治并重;水利先行、综合治理;统一规划、因地制宜;改良与利用相结合、工程措施与非工程措施相结合;合理开发地下水”的规划原则,经充分论证,提出的工程总体布局为:通过明渠等排水措施,把地下水位降至临界深度以下,以有效排除盐碱、减小潜水蒸发,防止表土再度积盐;通过完善配套排水系统及全面实施节水灌溉措施降低地下水位;采用生物防治措施,完善灌区防护林体系,防风固沙、生物排水,改善农田小气候,减少地面蒸发,抑制土壤返盐;采用农业防治措施,在农区内部合理耕作、科学培肥,改善土壤物理和化学等性质,不断提高土壤肥力,建成稳产、高产田。
3.2水利改良措施
不合理的排水与灌溉是土壤次盐碱化最主要诱因。水既可以促进盐分积累,也可变成土壤脱盐的媒介,关键在于能否合理控制土壤中的水盐运动。因此,预防及治理土壤盐碱化需水利先行,即通过对地表、地下水的有效控制,来促进土壤的脱盐,并将盐分最终排到灌区之外,为其他措施的实行以及效果的提升奠定坚实的基础。水利改良措施主要包括合理的排水规划、灌溉规划,使之满足水土平衡及水盐平衡要求。
3.2.1排水规划。排水规划包括排水方案选择、排水工程模数确定以及骨干排水网规划等。降低地下水位通常采用明沟、暗管、竖井等方式,3种方案比选见表1。由表1可知,明沟排水造价最低,施工技术最简单,容易清淤。虽然降深不如竖井、暗排大,效果不如竖井、暗排好,但效果可靠,能满足基本要求。沙雅县排水明沟已初具规模,采用明沟排水与原灌区规划实施情况比较一致,易于与灌区现状结合,可加速灌区治理速度,减少工程投资,故推荐采用明沟排水结合竖井排灌方案。工程排水模数是排水工程规模的重要指标,直接关系到排水治碱的整体效果。包括地下水临界水深、防治盐碱化的排水模数、冲洗改良时的排水模数、设计排水模数、骨干排水沟设计排水流量等参数的选择。其中,设计排水模数在斗排、农排时取和大者;支排取和的加权值;干排采用;总干排水模数采用乘0.5的系数。
骨干排水网规划:渭干河灌区支排已经形成比较完善的排水网络,但缺少统一的布置和规划而显得较为零乱,为减少工程量,同时考虑现有排水系统、灌溉系统及条田布局有着不可分割的内在联系,只能是在尽量利用原有系统的基础上做部分调整和新建。塔河灌区支排布设不够完整系统,支排以下排水渠未建成,因此需在原干排系统的框架基础上,重点对支排进行补充完善。
3.2.2灌溉规划。沙雅县灌溉渠系主要分干、支、斗、农四级,从渠系的布局来看,比较合理,不需要重新规划,但沙雅县渠系水利用系数为0.462,渠道防渗率为14.3%,且现有灌溉渠系网比较混乱,许多斗渠直接输水进入农田,形成大水漫灌的粗放型灌溉。因此,灌溉规划的主要目标是提高渠系灌溉水的利用率,其主要措施时加强渠道防渗。
干支渠防渗渠道主要采用“塑膜+砼板”双防结构,斗渠可采用砼板衬砌防渗,断面采用梯形和“U”形。分近期(2015年)和远期(2022年),对输水渠系进行续建配套、防渗改造和高效节水灌溉、推行标准化、规范化节水灌溉技术及更新配套机井等进行规划。
3.3盐碱地的生物改良措施
盐碱地的生物改良措施包括林业生物改良措施和农业生物改良措施2个方面。
3.3.1林业生物改良措施。林带树冠高大,枝叶繁茂,不仅能挡风蔽荫,改变小区气候,而且可降低地下水位,改变了毛细管上升作用,减弱地面和蒸发强度,有效防止返盐。树木强大的根系,因蒸发量大可有效降低地下水位;因穿透作用,可使土壤变得疏松,容重变小,孔隙率增大,提高了土壤通透性,改善了盐碱地物理性状。因此,植树造林,营造纵横成网的防护林带,是盐碱地改良利用的一项重大措施。
造林规划布局应全面规划、合理布局,分期分片实施;应把植树造林纳入灌区规划和灌区农田基本建设计划,使农、林、牧在整体上做到有机结合,统筹安排;应以排灌渠系和道路为基础,实行渠、沟、路、田统一安排;应把不同林种如农田防护林、护岸林、护渠林、护路林、用材林、经济林等要有机结合,做到因地制宜,因害设防,互相补充,形成盐碱地上完整的防护林体系。农田防护林的林带布局需从林带方向、林带结构、林带宽度、林带距离、林带配置、树种选择等方面进行合理规划;此外,还要利用好荒地、弃耕地及零星小片耕地,营造用材片林;利用河滩地、低洼的盐碱地以及含盐较重的弃耕地发展好薪炭林。
3.3.2农业生物改良措施。农业生物措施包括抗盐育种、牧草轮作,农牧结合等。一是抗盐育种。耐盐作物的培育和合理选择是改良利用盐碱土的有效措施。利用作物具有适应环境的本能,经人为地创造条件,充分发挥这个特性是提高作物耐盐能力,培育抗盐品的基本方法。耐盐作物的选择需做好初期先锋作物选择、因土种植、轮作配置、冲洗排盐以及田间耕作管理等工作。二是轮作倒茬。是用地养地结合、加速盐碱地改良、提高作物产量及培肥地力的有效措施。作物轮作,可增加土壤有机质,改善土壤结构,增强土壤渗水和保水能力;可减少地面蒸发,降低地下水位,抑制土壤返盐;豆科作物的固氮作用,可提高土壤含氮量;可促进农牧结合。不同作物倒茬,可减少单一作物对土壤养分的片面消耗,可通过各种作物的特性和耕作栽培措施对土壤的影响,提高改土效果,有利于消灭杂草和防治病虫害。三是农牧结合。这是农业生产的基本方法,也是盐碱地巩固脱盐、抑制返盐的重要途径。广种苜蓿,逐步实现草田轮作,是改良盐碱土、建立饲料基地、巩固和提高土壤力、增加农作物产量、发展多种经营的重要措施。
3.4盐碱地的农业改良措施
水利改良措施可有效排盐,但同时也会产生土壤养分大量流失问题,因此必须通过配合农业措施加以解决。脱盐和培肥是盐碱地改良利用的2个重要环节。农业措施除上述的抗盐育种、牧草轮作、农牧结合外,还包括土壤培肥、平整土地、精耕细作等。
3.4.1土壤培肥。土壤肥力的障碍因素主要有养分贫瘠、盐碱、沙化、干旱、漏沙层、砾石层、侵蚀地、板结层、薄土层等,而沙雅县灌区的主要障碍因素为盐碱、风沙和干旱。因此,在治理灌区土壤盐碱化过程中,不仅要脱盐去碱,而且要改善风沙和干旱状况,从而消除或改善这些主要障碍因素,为培肥土壤提供基础。盐碱地培肥需因土培肥。棕漠土的培肥措施应重点放在改善生态环境,合理灌溉,增加土壤有机质含量,改善养分贫瘠状况,促进耕层熟化;潮土和灌淤土应重点抓排水除盐,耕作熟化,改善地面生态环境,改善气、热,提高氧化过程;风砂土应通过栽种草,防风固沙护土,保持地面覆盖,从而提高土壤黏粒和有机质含量,增加保肥和供肥能力。盐碱地培肥必须采用综合措施,坚持苜蓿、绿肥、农肥、化肥、豆类作物等“五肥”并举的原则,才能收到稳定的培肥增产效果。
3.4.2平整土地。是改善土地宜植性、提高土地使用效率、提高作物产量、保证精量灌溉的有效措施。盐碱地的土地平整度,直接影响到土壤水分和盐分的重新分配;土壤含盐不均匀,关系到农作物的保苗;灌水以后,土地干湿不均匀,影响到机耕和播种质量。一般要求经过平整的土地应达到适合于机械耕作,最大限度发挥农机具的效能,提高机耕质量;灌水均匀,利于压碱洗盐;节约用水,减少渗漏。
3.4.3精耕细作。包括合理土壤耕作和合理栽培技术2个方面。通过耕翻、耕地、镇压、中耕等合理土壤耕作,创造良好的土壤表面状态和耕层构造,达到改善土壤渗水性、通气性和温度,促进土壤脱盐,抑制土壤返盐,消灭田间杂草,减少土壤蒸发,调节土壤中水、肥、气、热状况,为作物生育创造良好的土壤环境条件。通过诸如选用耐盐作物和耐盐品种、种子处理、适时播种、避盐栽培及田间管理等合理栽培技术措施,调节土壤中的水盐状况、改善作物的生长环境和改变其生理代谢类型,达到提高耐盐能力,促进保苗和丰产。
3.5其他改良措施
盐碱地洗盐,是通过灌水的方法,把土壤中过量的可溶性盐分淋洗出去,通过排水系统输送至灌区以外,或者把盐分压至底层,以降低耕层土壤含盐量,达到作物正常生长的要求。采用洗盐的方法,是直接降低土壤含盐量行之有效的措施。洗盐一般包括4种形式:一是洗盐,即在有排水设施条件下进行的土壤冲洗,脱盐效果最好;二是压盐,也叫无排水压盐,只适于地下水埋深大于5m、地下径流条件好的地区采用;三是管理性洗盐,也叫复洗盐,在排水条件下,为消除耕地土壤年度或季节性积盐进行的冲洗;四是加大灌水定额压盐,盐碱化程度较轻的耕地,无需专门冲洗,只需结合灌溉加大灌水定额压盐,调节耕层盐分。
4结语
沙雅县灌区中度以上盐碱化面积占到灌区面积的50.91%~60.21%,不仅危害作物赖以生存的土壤条件、祸及作物的生长、造成作物缺苗减产或死亡,降低了土地的产出率和农业综合生产能力,而且对该地区的社会和谐稳定、经济可持续发展也产生了不利影响。
灌区土壤盐碱化诱导因素很多,其中,土壤条件和灌溉水水质是盐碱土形成的基础,干旱的气候条件是灌区积盐的动力,地下水水位及地形条件是土壤盐碱化的发展因子,人为因素则是灌区盐碱化的催化剂。因此,只有统筹安排,在充分调查研究的基础上,因地制宜,做好盐碱地利用改良规划[1-5],并通过科学管理落实好水利、生物、农业、化学等盐碱地利用改良措施,才能确保沙雅县灌区盐碱地的利用改良效果,以产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。
5参考文献
[1]冯广志.灌区节水改造规划[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[2]郭元裕.农田水利学[M].3版.北京:中国水利水电出版社,1997.
[3]张龙德.新疆地区盐碱地的成因及治理措施[J].黑龙江水利科技,2012(4):193-194.
【关键词】盐碱地;园林绿化;技术措施;施工
随着京津冀一体化协同发展进程的推进,首钢、北汽等企业陆续迁入河北唐山、沧州等地,该区域的城市建设也迎来了新的发展机遇,园林绿化已成为城市建设中不可缺少的一部分。然而,地处冀中平原的沧州及天津、河北唐山等环渤海地区的土壤经常会泛起一层白碱,且土壤易板结,质地坚硬,自然条件极差,我们将此类地区的土壤归属于低洼盐碱滩地,土壤盐碱量较重区域,园林绿化发展受到了一定程度的限制,同时也大大地增加了园林绿化的难度。因此,滨海盐碱地绿化是园林施工的一个新领域,也是我国目前提倡生态环境建设的重要组成部分。但由于盐碱地土壤含盐量高,PH值也大,若不选择适宜的树种,不采取切实可行的技术措施,则滨海地区园林绿化项目难以达到预期的效果,对创建生态、美化人居环境的建设带来障碍。
1盐碱地的概述及危害
1.1盐碱地概述盐碱土通常指土壤中含有大量的盐分和碱分的土壤,将拥有一定数量盐碱土的地区俗称为盐碱地区。在我国拥有较大量的盐碱地,基本上可划分为内陆盐碱地和滨海盐碱地两大类[1]。河北沧州、唐山及天津市主要为滨海盐碱地,占地面积广,且靠近海边越近,其盐渍化程度越高,沧州黄骅市地区的地表层含盐量约在0.3%—0.6%,地被多为芦苇、盐地碱蓬等盐生植物为主。1.2盐碱地所产生的危害作用盐碱地一般是由于土壤中含有大量的可溶解性的盐碱成分,或是在土壤胶体中吸附有较多的氯化钠、碳化钠等混合物的钠离子造成的。通常植物根系在土壤中含有较高浓度盐分的影响制约下,植物细胞会通过自身的渗透调节功能,相应地通过吸收过滤并积累起高浓度的离子,致使植物细胞内的酶蛋白的空间构型和原生质内的一些膜的构造受到影响,从而改变了细胞膜的渗透性和自身生化反应的平衡性,从而破坏植物内部的生理机能,导致植物吸水困难造成生理干旱,使植物的生长发育、光合作用等生理过程受到阻碍,发生盐害作用,进而出现植物叶绿素破坏,叶片变花,甚至植物死亡等现象。可见,严重影响新栽植物的新根萌发,对后期植物的生长十分不利。
2选择耐盐碱的园林绿化植物
2.1优先选用耐盐碱的乔木在盐碱地区进行城市园林绿化时,工作的首要任务是优先选择适应性的的乔木树种或品种作为园林绿化中的骨干树种或基调树种,它直接影响到园林绿化效果的好坏。经过历年来的实践证明,在华北的沧州、唐山、天津等盐碱地区,种植的国槐、白蜡、垂柳、法桐、刺槐、家榆、旱柳、椿树等乔木有良好的适应性,展现的绿化效果较好。在充分利用好当地乡土树种搭架园林绿化骨架的同时,可依据每个实施项目的特点及所处的具体环境,可以有针对性的适量引进选用一些新的乔木树种,从而丰富整个景观绿化层次与结构,提高整体绿化效果与质量。随着房地产的快速发展,最近几年在天津有不少项目为了打造园林景观特色,增加一些楼盘项目的销售卖点,盲目地引进白桦树,结果栽植当季效果好,随后开始大批死亡。其主要原因是白桦耐严寒、喜酸性土壤,而天津夏季温度高、湿度大,且属于盐碱地区,故难成活。近些年,在天津、唐山等地通过引进栽植的山杏、山桃、李子等小乔木生长表现良好,在园林绿化中取得了较好的景观效果。2.2选择适应性强的耐盐碱灌木及地被植物在一个园林绿化项目中,为了形成良好的园林景观氛围并打造适宜的景观环境,花灌木及地被植物是其中不可缺少的重要成分。它既可以丰富盐碱地区的绿化植物品种,还可以丰富整体绿化层次,增强景观效果的层次立体感。在天津、河北盐碱地区的园林绿化中被广泛应用植物诸如紫叶矮樱、丁香类、榆叶梅、连翘、金叶榆、矮化金枝国槐、紫穗槐、柽柳、星星草、披碱草等植物。
3盐碱地园林绿化技术措施
为改变北方盐碱地区恶劣的自然环境,做好盐碱地绿化工作,同时营造宜人的园林景观环境,不仅仅要从选择好抗性强的耐盐碱的植物品种单方面入手,还应针对土壤特点、树木特性采取必要的技术措施。根据不同项目的立地条件、绿化定位要求以及项目资金配置情况,可以采取不同的技术措施。常用的技术措施如下:3.1客土提升栽植地面法通常在地下水位高,盐碱化程度严重的低洼盐碱地区域,可采用更换优良种植土并筑造微地形或修建高60—100cm的花坛、树池的方法来提升绿化种植地面,以减轻盐碱土壤对植物生长造成的不良影响。具体做法如下:先在绿化施工种植区域底部取出30—50cm的盐碱土,然后再回填20—30cm的炉灰渣,以起到防止盐碱上返的作用,最后将种植土堆筑成微地形或填满至花坛、树池内,可以有效地降低地下水位的相对高度,以减少盐分的危害。该法若大面积实施,更换土方数量大,经济成本较高,因此,适用于绿化施工面积较小,且绿化效果要求高的项目或是重要景点的绿化工程。在营造微地形景观时,可以适当在地形高起部位选用一些不耐盐碱的特色植物,在低处选用本土的较为耐盐碱植物。3.2挖大坑、换种植土,坑底铺炉渣做盐碱隔离层结合项目特点可依据树木品种、规格采用适当加大种植穴更换种植土的方法进行处理,此法一般用在地势较高、土壤周边排水良好、含盐量较高的区位。在种植穴下部设置排水层,采用碎石、陶砾、煤渣等混合物进行回填,约20cm厚;然后在排水层之上回填优质的种植土,树木在浇水后宜在树穴表面撒5cm左右的中砂,以减少水分的蒸发。此法适用于较大的或较珍贵的乔木类种植。花灌木一般挖坑80cm见方,深度为70cm左右,坑底设置隔盐层,先铺15cm炉灰渣,而后坑内再回填种植土,从而给植物生长创造一个适宜的生态环境。3.3铺设隔离层防盐法铺设隔离层作为盐碱地区园林绿化的特殊技术环节,其目的主要利用碎石、煤渣及建筑垃圾等设置隔离带,防止绿地底部原有盐碱土中的盐分上升。在铺设时应注意:取用不太碎的颗粒状、块状材料(一般石屑直径≤1cm,石子石屑直径≤3cm)。不可选用石粉或炉灰,且不能含有大量杂质。常用的隔离层铺设厚度为15cm,厚度误差范围±1cm。一些工程还会在隔离层上铺设麦草、稻草、麦杆等材料,其铺设厚度为虚铺50cm,压实后约为5cm。铺设隔离层上面铺设土工布。施工时注意避免运输车辆及机械等将底部盐碱土和隔离层碾压在一起,削弱隔离层的保护作用。做好底部隔离后,还应在回填客土前将绿地的四周进行隔离。具体做法是用防渗膜从底层隔离层开始围在绿地四周,当材料较短需要搭接时要保证重合面积,防渗膜上部高于地面20cm以土石压紧,在回填时,注意防渗膜不要脱落。此种方法可有效地阻隔盐碱的侵蚀[2]。3.4其他处理方法在盐碱地区的园林绿化施工中,有的项目因成本的限制,常常采用一些较为简单的施工技术方法,在提高树木成活率,营造景观效果方面也起到了一定的作用。常见方法如下:3.4.1增施有机肥可有效地改盐治碱地处沧州等地的农民在农业种植时通常采用在盐碱地上增施有机肥的方法来改良土壤,以调整土壤的酸碱性,保证土壤的理化性状有利于树木根系生长,进而提高树木的成活率。此法在我国北方农村林果种植中可见,大大地提高了树木的成活率,在园林绿化中完全可以借鉴。3.4.2通过利用生物进行土壤改良可预先种植抗盐碱力强的草或苜蓿等绿肥植物,等植物生长到一定程度后将其翻耕人土中,以增强土壤的肥力,改善土壤的理化性状,从而降低土壤中的盐碱含量,提高树木花草的成活率,此法曾在沧州地区使用过。3.4.3挖坑晒土,灌水压盐一般在秋季将土壤挖出晾晒,促进了土壤的熟化;同时土壤经过雨水的淋洗,含盐量也会减少。另外,在春季植树前可先用大水进行漫灌,从而将土壤中盐分压住,降低含盐量。此法与更换耕质土起到相同的作用与效果,在工程中应用较少,因占用时间较长,多用于农业大田种植。
4采用科学地方法进行养护管理
4.1科学灌溉在盐碱地绿化施工中,绿化植物的灌溉极为关键,必须严格控制。盐碱地绿化尤其应重视后期养护工作,严格控制灌溉水量和次数,宜量大次少,不可过于频繁,并且每次浇水均要浇透。在雨后或浇水后应及时进行种植穴松土工作,以减少水分的蒸发,防止返盐返碱。4.2增施有机肥土壤改良的最有效的方法就是施用有机肥,同样也适用于盐碱地的土壤改良。在养护过程中通过施用有机肥,可有效地使植物的立地条件得到改善。4.3使用改良剂进行盐碱地改良在盐碱地绿化施工过程中,通常会在土壤中掺用硫酸亚铁等酸性物质,以有效控制土壤的pH值。但在实际应用中,长期使用硫酸亚铁等物会造成土壤板结。近年来,有的项目开始在小范围绿化区域内尝试使用食醋等物,使用后效果表现良好,既有效地改良土壤的酸碱性,又不会造成土壤板结[4]。
5结束语
总之,盐碱地区的园林绿化已是城市园林绿化工程中重要组成部分,也是一项复杂的、有难度的系统工程。在施工过程中,还需要不断地总结经验,着眼探索盐碱地治理改良的新方法和新技术,综合运用行业中的各种新材料、新方法、新技术。同时,还需要每一位绿化工作者在项目中对各个施工环节进行严格控制,提高施工质量和效率,充分解决盐碱土地的利用问题,以期对生态坏境的改善做出应有的贡献。
参考文献
[1]黎立群.盐渍土基础知识[M].北京:科学出版社,1986.
[2]徐维坤,黄积善,杜贵乔.滨海盐碱地园林绿化综合配套技术[J].宁波农业科技,2007(2):21-25.
[3]冯来兄.盐碱地绿化施工技术[J].南方农业(园林花卉版),2007(8).
关键词:盐碱地;土壤节肢动物群落;垂直分布;改良措施
中图分类号:S154.5文献标识码:A文章编号:0439-8114(2016)11-2785-07
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.11.018
盐碱土是气候干旱、蒸发量强等情况下形成的一类特殊土壤,其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面的重新分配,致使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来[1]。用脱硫废弃物改良盐碱地是将工业废物的再利用和农业土壤改良相结合的一种改良方式,具有深远的现实意义[2]。盐碱化恢复过程是由物理、化学、生物等多个不同属性过程组成。其中,生物过程尤为重要,土壤节肢动物是土壤生态系统中不可缺少的重要组成部分,在土壤物质循环和能量转化过程中起着重要的作用,同时,土壤生态因子也决定了土壤节肢动物的生存与活动[3-5]。土壤节肢动物群落组成与结构对环境变化或干扰的反应极为敏感,可作为土壤环境监测的敏感因子[6]。土壤线虫[7]、原生动物[8]、蚯蚓[9]、甲螨[10,11]等类群已被应用于作为反映土壤质量的主要指标。土壤盐渍化对土壤节肢动物群落演变过程的生态驱动机制逐步受到关注,土壤节肢动物的种群分布、密度及生物量与土壤理化性状、土壤酶活性、有机物含量及肥力结构密切相关。中国北方干旱区盐碱化生境如黑河流域[12,13]、吉林羊草草原盐碱生境[14]、宁夏银川北部盐碱改良地试验区[15,16]、新疆尼勒克农田[17],湿地盐碱化生境如崇明瀛东[18]、扎龙湿地[19]、豫东黄河[20]等不同盐碱化生境中陆续开展的一系列土壤节肢动物生态学研究表明,土壤pH、可溶性盐、碱化度、有机质等是影响土壤节肢动物的主要因子,而且受气候因子(温度和降水)的季节变化影响,不同盐碱化生境的优势类群差异很大。土地利用、覆被变化和生态系统管理措施对黑河流域土壤盐渍化及土壤节肢动物群落演变特征的耦合可显著改变土壤节肢动物群落结构[12,21]。
土壤盐碱化是目前制约宁夏农业增产的土壤因素之一,用脱硫废弃物改良盐碱地正逐步深入,并成为盐碱化生态恢复的有效途径。研究盐碱化恢复过程中土壤节肢动物群落和土壤环境的演变特征,为进一步解析盐碱化生态系统的生物过程演变机制奠定基础。为此,本研究通过调查不同改良措施下盐碱苜蓿地土壤节肢动物群落的结构,分析土壤节肢动物群落与环境因子间的关系,旨在揭示土壤节肢动物对盐碱化恢复的响应,为深入揭示盐碱化恢复的生物过程机理和制定有效的恢复措施提供科学依据。
1研究区概况与研究方法
1.1研究区自然概况
研究地位于宁夏平罗西大滩试验基地(E106°22′50″,N38°48′18″,海拔1095m),地处河套平原西南部,地势平缓低洼,境内分布有中国乃至世界特有的龟裂碱土。该地属典型的北温带大陆性气候,年平均气温8.50℃,年平均降水量180mm,主要集中在7~9月,平均海拔1100m。地下水埋深约1.50m,盐分类型主要有NaCl、Na2SO4、Na2CO3,土壤质地黏重,透水性差。土壤碱化度为15%~60%,pH8.00~10.40,全盐含量0.25%~0.65%。
1.2样地设置与土壤节肢动物采集鉴定
样地设在6×6拉丁方设计(36个小区)的苜蓿(Medicagosativa)试验田(已种植2年,每年夏季和秋季各刈割1次),小区面积5m×10m,总面积1800m2,苜蓿株(丛)距10cm,行距30cm。共设6个处理,处理1(MXA)不用任何改良技术;处理2(MXB)施脱硫石膏1.5t/667m2;处理3(MXC)施改良剂0.5t/667m2+有机肥2.0t/667m2;处理4(MXD)洗盐灌水定额270m3/667m2;处理5(MXE)施脱硫石膏1.5t/667m2+灌排措施(同处理4);处理6(MXF)施脱硫石膏1.5t/667m2+有机肥2.0t/667m2+改良剂0.5t/667m2+灌排措施(同处理4)。采样于2014年6~10月进行,每20d采集1次,共采集7次,同一处理选择3个小区,并在3个小区上各设3个重复。每一样方以200cm3环刀法分0~5、5~10、10~15cm三层取土样,带回实验室分别用Tullgren法(干漏斗法)进行分离提取土壤节肢动物[22]。
对采集的土壤节肢动物标本进行鉴定[22-24],因土壤节肢动物成虫和幼虫的生活习性差异较大,所以将成虫和幼虫分开统计数量。
1.3土壤理化因子分析
在每个样方内,用环刀法按照0~5、5~10、10~15cm分层取土样,装入袋中,带回实验室,测定土壤全氮、速效磷、速效钾、有机质、pH、全盐和碱化度值[25]。土壤温度和水分含量分别用TP-ST-1和TP-SR-1在样地野外测定。
1.4数据分析
各类群数量等级划分:个体数量占全部捕获量10%以上为优势类群,介于1%~10%之间为常见类群,介于0.1%~1%之间为稀有类群,0.1%以下的为极稀有类群。以土壤节肢动物密度(D)反映不同样地土壤节肢动物的数量,其含义为100cm3捕获的土壤节肢动物个体数。土壤节肢动物类群多样性(H)分析采用Shannon-Wiener多样性指数,计算公式为H′=-∑PilnPi,其中Pi=Ni/N,Pi是第i种个体数占总个体数的比率,Ni是第i种的个体数,N是总个体数[26]。
土壤因子对土壤节肢动物群落结构的影响,采用灰色关联的方法分析[27]。关联系数:rij(k)=(Δmin+PΔmax)/Δij(k)+PΔmax,式中,Δmin、Δmax分别为所比较数列的绝对差中的最小值和最大值,P为分辨系数,一般取值在0.1~0.5,本研究取值0.5。
通过SPSS16.0统计软件,采用单因素方差分析(One-wayANOVA)法分析不同样地土壤理化性质、土壤节肢动物群落之间的差异。采用Correlate相关分析中的Pearson指数分析土壤节肢动物密度、类群丰富度与土壤因子的相关性。采用多元线性逐步回归(Stepwise)分析检验土壤节肢动物群落与土壤因子之间的关系。
2结果与分析
2.1不同改良措施下土壤节肢动物群落组成
在研究样地共获得土壤节肢动物10194头,31个土壤节肢动物类群,隶属于3纲11目27科(表1)。依据个体数量划分,土壤节肢动物群落的优势类群为前气门亚目和棘跳科,其个体数分别占群落个体总数的75.52%和10.77%;甲螨亚目和等节跳科为常见类群,其个体数占群落个体总数的7.66%和4.29%;稀有类群为6个类群,其个体数占群落个体总数的1.04%;极稀有类群为21个类群,其个体数占群落个体总数的0.72%。不同样地主要类群略有差异,其中MXA样地优势类群为前气门亚目(77.21%)和棘跳科(10.26%),常见类群为甲螨亚目(9.36%)和等节跳科(1.16%),特有类群为疣跳科、啮科;MXB样地优势类群为前气门亚目(83.80%),常见类群为甲螨亚目(3.42%)、棘跳科(8.48%)和等节跳科(3.61%),特有类群为叩甲科;MXC样地优势类群为前气门亚目(74.90%)和棘跳科(10.61%),常见类群为甲螨亚目(5.83%)、等节跳科(5.51%)和地蛛科(1.13%),特有类群为康(虫八)科;MXD样地优势类群为前气门亚目(76.88%)和棘跳科(11.99%),常见类群为甲螨亚目(6.18%)和等节跳科(3.93%),特有类群为苔甲科;MXE样地优势类群为前气门亚目(60.81%)、甲螨亚目(14.52%)和棘跳科(10.86%),常见类群为等节跳科(8.66%);其中MXF样地优势类群为前气门亚目(73.13%)和棘跳科(14.22%),常见类群为甲螨亚目(7.90%)和等节跳科(2.02%)。
优势类群前气门亚目种群密度在不同样地间差异显著(F=24.472,P0.05)。不同改良措施对稀有和极稀有类群数目没有明显影响,但MXA样地最多,MXE样地次之,MXC样地和MXF较少,说明在人工干扰条件下,稀有类群数目有减少的趋势。稀有和极稀有类群数目受土壤水分量的影响显著(r=0.932,P
由图1可知,不同改良措施对盐碱苜蓿地土壤节肢动物群落类群丰富度(F=1.083,P>0.05)没有显著影响,MXA样地类群丰富度最高,说明农艺措施干扰会降低土壤节肢动物类群丰富度。不同改良措施明显影响盐碱苜蓿地土壤节肢动物聚集程度,MXB样地土壤节肢动物密度显著高于其他样地(F=0.389,P
2.2土壤节肢动物的垂直分布
本次调查研究中,0~5、5~10、10~15cm土层总类群数分别为24、22、18个,个体数量分别占调查总体数量的40.26%、41.32%和18.42%。不同土壤层次的土壤节肢动物类群丰富度存在差异,0~5cm层与10~15cm层之间存在显著差异(F=6.566,P
不同改良措施对盐碱苜蓿地土壤节肢动物群落类群丰富度和密度随土层而变化的规律的影响略有不同(图3)。0~5cm层MXA样地的类群丰富度显著高于MXB样地,不同样地间类群丰富度差异不显著(F=1.386,P>0.05)。5~10cm层MXB样地的类群丰富度显著高于MXE样地,而其他不同样地间类群丰富度差异不显著(F=1.432,P>0.05)。不同改良措施对不同土层的土壤节肢动物密度分布没有显著影响,MXB样地土壤节肢动物密度在3层中均为最高,在0~5cm层MXF样地最低,5~10cm层MXC样地和MXD样地最低,10~15cm层MXC样地最低。
2.3土壤节肢动物群落与土壤理化因子间的关系
不同样地0~15cm土层土壤理化因子的测定结果见表2。从表2可知,不同改良措施下,样地间的土壤全氮、有机质、pH、全盐和碱化度有所不同。MXA样地pH、全盐和碱化度显著高于其他样地,5种改良措施下的土壤全盐差异不显著,MXB样地的pH分别与MXD和MXE样地差异显著(P
微地域内土壤节肢动物与土壤环境因子关系十分复杂,利用灰色关联分析方法,选择土壤节肢动物优势类群前气门亚目和棘跳科密度、常见类群甲螨亚目和等节跳密度、稀有类群密度、类群丰富度、总密度、群落多样性指数作为母数列(y),并依次定义为前气门亚目(y1)、甲螨亚目(y2)、棘跳科(y3)、等节跳科(y4)、稀有类群密度(y5)、类群丰富度(y6)、群落密度(y7)、群落多样性(y8)为母数列,对土壤的理化因子(表3)作单因素方差分析,选择差异明显(P
在所有的系数(表3)中,r65最大,r65=r(y6,x5)=0.8290,表明土壤碱化度对土壤节肢动物群落类群丰富度影响最大。从土壤节肢动物的5个类群来看,在r1j中,即r1j=(y1,xj),r13和r11较大,r14偏小,表明前气门亚目受pH(0.7826)和全氮(0.7611)影响较大,受全盐(0.6666)影响最小;在r2j中,即r2j=(y2,xj),r24和r25较大,r12偏小,表明甲螨亚目受土壤全盐(0.8285)和碱化度(0.8187)影响较大,受有机质(0.5965)影响最小;以此类推,棘跳科受土壤pH(0.7431)影响最大,受有机质(0.6792)影响最小;等节跳科有机质(0.6821)影响最大,受全盐(0.6625)影响最小;稀有类群受全盐(0.7765)和碱化度(0.7690)影响较大,受有机质(0.5491)的影响最小;类群丰富度受土壤碱化度(0.8290)影响最大,受全盐(0.8103)较大,受有机质(0.5268)影响最小;群落密度受全氮(0.8121)影响最大,pH(0.7969)次之,受全盐(0.6278)影响最小;群落多样性受pH(0.8194)影响最大,全盐(0.7865)和碱化度(0.7758)次之,受有机质(0.5495)影响最小。
土壤理化因子关联度均值由大到小依次为pH(0.7367)、碱化度(0.7345)、全盐(0.7343)、全氮(0.7137)、有机质(0.6194)。土壤节肢动物群落关联度均值由大到小依次为类群丰富度(0.7306)、群落多样性(0.7304)、甲螨亚目(0.7299)、群落密度(0.7137)、棘跳科(0.7134)、前气门亚目(0.7126)、等节跳科(0.6715)、稀有类群密度(0.6596)。灰色关联度越大,说明子序列对母序列的影响越大[27]。可以看出,土壤pH、碱化度和全盐与土壤节肢动物的关系密切。群落丰富度和群落多样性与选取的环境因子最为密切,优势类群、常见类群和稀有类群密切程度略低。回归分析表明,土壤节肢动物类群丰富度分别与土壤pH(y=-24.117+3.667x,r2=0.629,F=6.788,P=0.048)、碱化度(y=0.860-0.174x,r2=0.825,F=18.793,P=0.012)和全盐(y=3.702+0.640x,r2=0.618,F=6.472,P=0.044)呈显著的线性关系,说明不同改良措施导致的土壤pH、碱化度和全盐的变化会明显影响土壤节肢动物类群的分布。
对0~5、5~10、10~15cm土层土壤节肢动物类群丰富度、群落密度和多样性指数(H)与表2的土壤理化因子进行多元回归检验,结果见表4。从表4可见,在0~5cm土层,土壤全盐和全氮是影响土壤节肢动物类群丰富度(r2=0.951,F=29.253,P=0.011)的决定因素;土壤全氮和速效钾影响土壤节肢动物群落的Shannon-Wiener指数(H)(r2=0.884,F=11.472,P=0.039)。在5~10cm土层,土壤全盐决定土壤节肢动物类群丰富度(r2=0.813,F=17.386,P=0.014),土壤碱化度决定土壤节肢动物群落的Shannon-Wiener指数(H)(r2=0.690,F=8.910,P=0.041)。在10~15cm土层,土壤节肢动物类群丰富度、群落密度和多样性指数(H)与土壤因子没有明显的回归关系。
3小结与讨论
关键词:盐碱地;改良;园林绿化;施工技术;因素
盐碱地主要是指土地中含有大量盐碱土成分,在盐碱土壤中植被种植都会受到一定程度的制约。基于此,在盐碱土地上进行有效的环境绿化就显得极为重要。
基于此,在盐碱地上如何种植植被并有效利用植被对所处土壤环境进行改良就显得尤为重要。作为最恶劣的一种土壤环境盐碱土地环境是我们迫切需要改善的一种环境地貌,基于此,园林绿化工作者需要在盐碱土方面进行深入研究,以期盐碱地环境的有效改善,进而促进园林绿化工程的进一步发展。
1园林绿化施工盐碱地的影响因素
盐碱地通常是指一块土地内盐分过多超出正常值,盐碱地不仅单指土壤,还包含其旁边的一些水体、土层或者大气等环境因素,这些因素中不仅包含宏观环境层面还含有微观环境。在自然环境中植被与其生存环境有着紧密的联系,环境因素对植被的生存及成长有着严重的约束性,同时又能对环境不断恶化进行有效遏制并进行一定程度上改良,起到美化环境的作用。通常情况下,盐碱地会对植被生长造成严重影响,其原因主要有以下几种:(1)盐碱地对植物影响最关键的部分就是对植物生长及发育方面的影响,植被如果连最根本的生长条件都无法得到有效保障,就不可能实现其绿化作用。(2)盐碱地会对植物组织造成严重伤害,众所周知,盐碱地里具有极高的含盐量,特别在夏天,由于热力效应,水分大量蒸发,则会严重损害植被组织,对园林绿化造成重大影响。(3)引发植物的生理性干旱,因为盐碱地土壤里具有大量盐分,依据植被水分吸收的渗透原理,当土壤外部密度过大时制备属于失水状态,进而引发植物的生理性干旱。(4)对植物营养吸收能力造成严重影响,氯和钠是盐的主要组成成分,在盐的构成中当钠的含量过高时,在土壤中钠的含量也会增加,这种状态下将会直接干扰植被对其他营养物质的充分吸收,对植被的正常生长造成影响,不能充分发挥植物的绿化功能。
2盐碱地改良的方式
通常情况下,盐碱地与其他不良地质的改良方法相差无几,主要有3种改良方式:物理方式、化学方式和生物方式。本文将从这3种改良方式对盐碱地进行分析探究。
2.1盐碱地生物改良方式
通常情况下,这3种改良方式中对盐碱地改良最合理、最彻底的方式就是生物改良方式,主要因为这种方式采用生物转换作用将盐碱地土壤的性质进行彻底改良,进而为植被提供适应其生长的土壤。这种改良土壤的方式有许多种,通常情况下都会采用具有耐盐性质的绿肥与牧草,如田菁、草木樨、紫花苜蓿等,这些植被的种植,对盐碱地具有积极的改良作用。盐碱地生物改良方式的优点主要是无污染、成本低,其缺点主要是见效慢。盐碱地区绿化工程效果评价的主要标准为有效减少绿化成本、提升绿化速度、实现美化效果的不断提升。在盐碱地绿化工程中采用生物改碱措施,虽然成本低,但严重存在见效慢的问题,这种问题的存在将使园林绿化效果大打折扣,无法实现美化环境的目的;采用封底式客土抬高地面及地上花盆式客土抬高地面的方式,具有见效快、绿化效果良好等优势,但其成本极高;目前我国街道绿化或住宅区绿化采用的改良方式主要是大穴整地、淡水洗盐工程,这种改良方式具有见效较快、投资低、绿化效果良好的作用,大穴客土进行盐碱地改良时要在其下部设置隔离层及渗管排盐,这样可以起到见效快,客土持续时间长,绿化效果好,投资相对较小的效果。
2.2盐碱地化学改良方式
在盐碱地改良中化学方式通常应用的很少,主要原因在于其操作复杂,消耗过高,虽然这种改良方式具有见效较快的作用,但与物理方式及生物方式相比较却存有很大的差距,目前在盐碱地改良中化学方式主要有两种应用方式:(1)在改良过程中向盐碱土添加化学酸性废料过磷酸钙,可以有效降低pH值,同时根据磷素的特性对树木的抗性进行有效增加。将矿物性化肥按适当比例添加到盐碱土壤中,可以提高土壤中氮、磷、钾、铁等元素的含量,起到明显的改良效果。(2)有机质大量添加到盐碱土壤中,如腐叶土、松针、木屑、树皮、马粪、泥炭、醋渣及有机垃圾等,以此提高土壤中有机物质的含量,进而提升土壤改良的效果。
2.3盐碱地物理改良方式
在盐碱地改良中应用最广泛的方式就是物理方式,主要由于其操作简便,无需专业性施工技术的特点,而被人们广为利用。现阶段应用于盐碱地改良的物理方式主要有以下几种:(1)及时松土。松土能保持良好墒性,对土壤含盐量的上升进行有效控制。(2)深耕晒垡。原始盐碱荒地具有质地粘重、透水性差的特点,必须在雨季来临前进行翻耕,这种方式可以有效对表土进行疏松,提高其透水性,避免盐量的增加。(3)微区改土、大穴整地。植树时先在树穴中放置塑料薄膜隔离袋并添以客土。也可以在树穴中进行隔盐层的铺设,采用粗砂、炉灰渣、锯屑、碎树皮、马粪或麦糠等材料进行铺设后在填上客土。
3盐碱地改良技术在园林绿化施工中的应用
(1)盐碱地改良在园林绿化施工中最应重视的就是植被的选择,也是改良过程中最关键的环节。植被能否在盐碱地成长其决定性因素就是其自身的耐碱耐盐性。基于此,在盐碱地区绿化植树过程中,植物种植要采用具有耐盐碱、抗风沙、抗干旱及耐水湿等特征的进行适量种植。应多采用当地树种作为种植对象,并选用一些适应生长的新品种来增加景观层次及结构,达到美化环境的作用。在盐碱土绿化中可以直接选用野生植物作为绿化改土植被,主要因为这种植物对土壤、气候等环境条件具有极强的适应性,同时其观赏价值也很高。(2)回填客土。通常情况下,对盐碱地植被生长具有重要影响作用的还有回填客土。在盐碱地绿化工程施工中回填客土与深翻整地也是其改良土壤、绿化环境的重要环节。在进行回填客土前应做好准确工作,必须将绿地周围和旁边的碱土用塑料布进行隔离,避免绿地周围碱土内盐分流入到绿地中。在园林绿化施工过程中,必须紧密结合塑料布底层及隔离层,使其顶部比绿地表面高出20cm,再利用石块等进行压紧作业,避免滑落现象在回填客土时出现。基于此应按照边回填边用机械向里推的施工方式进行施工作业,结束后进行整平作业,同时要对周围的绿化设施进行有效保护。客土回填施工结束后,要进行绿地深翻,最后进行苗树栽植。(3)渗管排盐。这种施工方式是依据水盐运动规律进行施工作业的,其原理为盐随水来、盐随水去。为将土壤中的盐分排除可以进行暗管铺设并将地下水位进行有效控制,一般情况下都控制在小于临界深度的范围内,使盐分充分随水流出,最终实现土壤脱盐及避免生盐渍化的目标。通常采用水平封闭式的渗管进行铺设。一级管与二级管进行结合,生成原理为渗入水经一级管流入二级管内,再经污水管进行有效排出。当污水管道埋的深度不够时其自行排泄功能不能得到有效保障,可将集水井设置在二极管的末端,进行定期强行排水。在园林绿化苗圃地中可以选用明渠作为二级管,一级管直接汇入明渠自然排出渗水,但要避免倒灌现象的出现。在园林绿化中绿地种植的植物种类、土壤结构、地下水位的高低、气候以及附近污水管道的深度等将直接决定渗管埋设的深度、间距、纵坡。(4)大穴换土,是盐碱土壤改良最有效的方式,这种改良方式对园林绿化工程施工更为方便、快捷。它对土壤次生盐渍化可以进行有效控制,并利用适地适树、小苗密植、适时栽植、种植地被植物、合理灌溉、及时松土、多施有机肥等一系列栽培措施,将对土壤结构、盐碱含量等进行改善并对树木受大风伤害的程度进行有效降低,同时促进植物的快速生长。通过大穴换土能创造良好的土地条件栽培植物的成活及生长提高应有的生存环境,进而确保园林绿化的质量。
4结语
综上所述,随着社会主义市场经济的迅速发展,我国经济水平的不断提升,环境资源却不断恶化,盐碱化土壤作为土地资源中最恶劣的一种地质,其改良技术的提升对园林绿化将起到关键性的作用。加大改良技术在园林绿化中的应用范围,对土壤及环境的改善都会起到积极的促进作用。
参考文献
1张捷峰.园林绿化工程质量管理的有效措施[J].广东科技,2011(16)
2史湘华,殷鸣放,赵辉,张雪峰.盐碱地与耐盐碱树种的选育[J].中国林
副特产,2005(2)
3张建锋,宋玉民,邢尚军,马丙尧,郗金标.盐碱地改良利用与造林技
术[J].东北林业大学学报,2002(6)
【摘要】如何在碱土条件下提高苗木的成活率,成为我们继续研究的一个课题,为此,我们根据当地的实际条件及我们这几年工作经验,就这个课题展开了有针对性的调查研究。
【关键词】盐碱地;的类型;特点;成活率;措施
荣乌高速潍坊段地处潍坊北部沿海,周围大部分土壤为盐碱土,沿线绿化由于受到自然条件的限制,种植的苗木成活率一直不高,如何在碱土条件下提高苗木的成活率,成为我们继续研究的一个课题,为此,我们根据当地的实际条件及我们这几年工作经验,就这个课题展开了有针对性的调查研究。
1.盐碱地的类型
盐碱地一般是指盐碱土,亦称盐渍土,包括盐土和碱土两种性质不同的土壤。依据地理分布和成因不同,盐碱土分为滨海盐碱土、平原花碱土和内陆盐碱土三大类型,我们荣乌高速潍坊段的土壤为滨海盐碱土。
2.盐碱地立地条件的特点
盐碱地立地条件的特点是地下水位高、排水不良、含盐量大、土壤结构坚实。
3.盐碱地的改良
盐碱地的主要特点是含有较多的水溶性盐或碱性物质。由于盐分多,碱性大,使土壤腐殖质遭到淋失,土壤结构受到破坏,表现为湿时黏,干时硬,土表常有白色盐分积淀,通气、透水不良,严重的会造成植物萎蔫、中毒和烂根死亡,所以必须对盐碱地进行土壤改良。改良盐碱土的原则是要在排盐、隔盐、防盐的同时,积极培肥土壤。针对以上情况采取的主要措施有:
3.1排水。对地势低洼的盐碱地块,通过挖排水沟,排出地面水可以带走部分土壤盐分。
3.2灌水洗盐。根据“盐随水来,盐随水去”的规律,把水灌到地里,在地面形成一定深度的水层,使土壤中的盐分充分溶解,再从排水沟把溶解的盐分排走,从而降低土壤的含盐量。
3.3增施有机肥。有机肥能增加土壤的腐殖质,有利于团粒结构的形成,改良盐碱土的通气、透水和养料状况,分解后产生的有机酸还能中和土壤的碱性。种植绿肥效果更好。
3.4深耕深松。对盐碱地深耕深松,加深耕层,能加速淋盐,防止返盐,增强保墒抗旱能力,改良土壤的养分状况。深耕应注意不要把暗碱翻到地表。
3.5客土压碱。客土就是换土。客土能改善盐碱地的物理性质,有抑盐、淋盐、压碱和增加土壤肥力的作用,可使土壤含盐量降低到不致危害作物生长的程度。俗话说:“砂压碱,赛金板”就是这个道理。
4.盐碱地植树成活率提高措施
由于盐碱地立地条件的特点,决定了在盐碱地上植树时要降低水位、控制土壤返盐;改良土壤的理化性质和最大降低土壤含盐量,以改善其立地条件,提高苗木的成活率。盐碱地植树成活率提高的具体措施如下:
4.1因地选树:在盐碱地区植树绿化,要选适合当地生长,又是耐盐碱的树种。在高水位盐碱区,还要注意选择耐水湿的树种。不要盲目从南方引进树种和花木品种。因地选树要测土测水,取得立地条件数据,科学地指导树种选择。通过查阅大量的资料,我们认为适合于本地区的树种和花木草坪主要有:国槐、白腊、毛白杨、垂柳、法桐、合欢、龙柏、石榴、西府海棠、大叶黄杨、紫薇、秋葵、月季、金丝柳、栾树、红花刺槐、构树、紫叶小檗等耐盐碱花木。耐盐的草坪品种:高羊茅有:猎狗五号、节水草、沸浪、凌志、贝克;早熟禾有:优异、康尼、股;黑麦草有:尤文图斯、托亚;匍匐剪股颖有:开拓、蟒蛇;白三叶有:瑞文德等。
4.2适时移植:
(1)华北地区通常树木种植以3月上旬至4月上旬为宜。树种不同萌芽物候期也不一样,种植的时间切不可强求一致。通过近几年观察,春季植树可按下列顺序栽植:柳树、杨树、国槐、泡桐、火炬树、毛白杨、千头椿、法桐、合欢、刺槐、白腊。
(2)提倡秋栽,秋季土壤脱盐之后盐分比春季低,水分条件也好,栽种后土壤即封冻,不至于产生返盐,而且比春季地温高易发新根,次年早春根系发育早可提高树木成活率。落叶栽植以11月份为佳。
4.3大穴整地:地势较高,排水良好的地段,土壤含盐量一般较低,植树前挖长、宽各1.5m,深1m的大穴,捡出石块等垃圾后填回原土。灌足淡水,土壤干后,再灌2~3次,即可栽植。
4.4铺设隔盐层:为了有效地控制地下盐分的迅速上升,可在树穴底层铺设隔盐层。适合作隔盐层的材料有下列几种:炉灰渣、麦糠、锯末、树皮、马粪、碎石子、卵石、稻草等。据观察炉灰以20厘米以上为好,麦糠以5厘米为宜,锯末树皮以10厘米左右为宜。要注意隔盐层之上与根系之间要有保护性土层,以防烧坏根系。隔盐层以上用原土,重盐碱地换客土,利用优质土来保证生根、发萌。同时,作为有机物的隔盐层腐解产生有机酸形成一层“酸膜”即能降低土壤的pH值又能增加土壤肥力。
4.5增加土壤透气性:盐碱土地区地下水位普遍较高,土壤透气性成为树木成活的主要因素。实践证明,解决好土壤的透气性能明显提高盐碱土地区植物种植成活率。树木移植后应加强水分管理,如果水分不足,不仅因干旱而枯萎,而且碳素同化作用也不能正常进行,根细胞活动将受到很大影响。由于春季风的影响,一般表土干湿状态不宜作为土壤水分含量的指示,应以5至10厘米土层水分含量作为调节水分供应的指示。在生产中,水分仅要求保证最低限度的生根要求。一般植物在水分过多的地方生根都很差。水分在土壤处于停滞状态很容易出现氧气不足,或者土壤有机质较多,微生物活动旺盛,氧气的消耗量很大,也容易造成氧气不足。为减少土壤微生物对氧气的消耗,在盐碱土地区种植植物宜选用轻沙壤土配合充分腐熟的泥炭等。
4.6抬高栽培地:抬高地面可以相对地降低地下水位,从而降低了地下水位的上升高度。种植点抬高度可用下列式子计算:x=k-h(x为抬高地面的高度;k为地下水临界深度;h为年平均地下水埋藏深度。)
4.7适当浅栽:历年来各地因栽植过深造成树木死亡的不少。经验证明,除杨柳树外其他树种均以浅栽为好。栽植深度比苗木原土印深1至2厘米左右。浅栽可以有效地控制水渍烂根,又能保证根系有良好的透气性。
4.8改良水质:我国北方土壤多为微碱性土,改良土壤后,如果又浇偏碱性水,数月之后改良好的土壤又会变成碱性土。通常矿化度超过2g/升即为咸水,不适于灌溉。咸水淡化是国外一项重要研究课题。过去人们多用硫酸亚铁改良水质。但近些年有关理论和新发展都说明,单纯浇灌硫酸亚铁会使土壤中硫及有效铁元素过多,容易造成植物中毒。经试验,浇灌水加0.2%碱性水改良剂可以使水的pH值由8.4降至6.2。因为磷钾元素的增加,矿化度略有增加,由1.0g/升至1.7g/升。
4.9控水管理及透气栽培:在盐碱土植树中、科学控水管理是成败的关键。高水位盐碱区的树木要时刻注意土壤的适宜湿度。土壤水分过多,会造成根系缺氧呼吸,严重的会使根系窒息而腐烂造成植株死亡。防止的方法是:雨后或苗木浇水后要及时松土除草,提高苗木根系的透气性,切断毛细管,减少水分蒸发,抑制盐分上升。在雨季要排除大量降雨造成的涝害。深挖并疏通排水沟,及时排除淋洗的碱水,使地下水位降到临界深度以下,以防毛细管水上升而返盐。发现因地下水水渍造成的黄叶要开穴透气。每株开穴2至4个,穴径20厘米、深20至40厘米,微露根系晾晒2至5天,穴中可填入大粒炉灰渣,或竖埋小捆树枝。也可以用通气孔,用布做成直径10厘米的袋子装入蛭石或珍珠岩,在离树干60厘米处埋入地下深度1米左右。一般5至7天可长出新叶。
4.10缺铁失绿的防治:
(1)有机肥与硫酸亚铁5:1混用,有机质与铁形成络合物提高铁的有效性。
(2)施用0.5%尿素、0.3%硫酸亚铁追肥或浇灌。
(3)施用园艺盐碱良肥也有好的结果。
4.11改碱肥的应用:
关键词太阳能;盐水淡化;盐碱土壤;山东潍坊;滨海开发区
中图分类号S287文献标识码A文章编号1007-5739(2013)02-0236-01
盐碱地是耕地中的重要类型,其所占比例为耕地面积的6.7%左右。我国盐碱地面积也较大,为1亿hm2左右,占国土总面积的10.3%。盐碱地地表盐分含量超过一定比例,土壤不能提供营养物质,很多动植物不能在这种土壤中存活。如果耕地面积中盐碱地面积过大,绿色植物不易生长,分布受到很大限制。为了合理利用土地资源、改善和保护生态环境,取得较好的生态效益和社会效益,要加强对盐碱地改良技术的研究,找出适合盐碱地改良的新方法,加快生态建设进程是我国亟待解决的重要课题。近年来,尽管在盐碱地改良方面投入了很大资金,但由于技术措施落后等原因,使得盐碱地改良没有达到预期效果。究其原因主要是盐碱地中含盐量太高,很难被合理科学的开发利用,这也是盐渍土资源开发的主要制约因素。改良盐碱土的方法很多,灌水洗盐就是土壤改良利用的常用措施和有效途径,其中淡水来源和排水是灌水洗盐的关键。通过太阳能卤水淡化系统的实施和应用可以有效解决淡水来源和排水问题,这也是新型环保能源在农业技术开发上的突破和尝试,以为今后大面积推广和应用起到示范作用。
1潍坊市滨海经济开发区概况
潍坊市滨海经济开发区地理坐标约为北纬37°00′~37°15′,东经118°50′~119°15′,具有典型的暖温带大陆性季风区半湿润气候特征,春季返盐现象较常发生。年日照时数历年平均2762.9h,冬季日照率为64%,初冻期一般在11月底,终冻期在4月初,冻土历年最大深度为60cm;年降水量557.7~705.7mm,年蒸发量2000mm;地貌类型为粉砂淤泥质海岸,地势低平,整个地势南高北低,全部为平原,坡降比1/10000~1/5000;海拔较低,仅为2~4m,地下水埋藏较浅,年变化为地下1~2m,矿化度高;开发区内原用地大部分为盐田,地势较低洼平缓,立地条件较差,返盐情况明显。另外,海潮、旱、涝、盐碱、冰雹自然灾害严重,生态环境十分脆弱。
潍坊市滨海经济开发区地下卤水资源丰富,富含钾、钠、钙、镁、溴、碘等多种经济价值较高的元素,净储量超过60亿m3,埋藏浅,易开发。开发区内具有非常丰富的基础化工原料:纯碱产量为300万t/a,占全国年产量的16.7%;原盐产量为900万t/a,占全国年产量的20%;溴素产量为6万t/a,占全国年产量的比例超过66.7%。
总之,潍坊市滨海经济开发区既具有丰富的地下卤水储藏,又面临土壤盐碱化和生态环境恶化的窘迫现状。根据开发区的实际情况,建设太阳能盐水淡化系统,既能利用优势开发利用卤水资源,又能利用淡水回流冲洗盐碱改善土壤环境,真正做到一举两得。
2太阳能盐水淡化系统
潍坊市滨海经济开发区年日照时数历年平均2762.9h,日照时数长、光能资源丰富,属于适合利用太阳能的地域。同时,该区地下水资源超采情况十分严重,开采地下水资源枯竭造成海水倒灌,土壤盐碱化,破坏生态平衡。为了有效开发地区资源,发扬优势,改善环境,利用太阳能盐水淡化系统改良盐碱土壤可作为该地区一种合理的新型农业模式,其原理如图1。
太阳能盐水淡化系统年发电量约6000万kW·h,满足自身系统和附属设施的运作需求。该模式的核心是盐水淡化系统,通过堤坝和提水井的咸水供给,分离淡水和盐溴,既能回流土壤进行灌水洗盐,又能创造一定的经济效益。同时,经过提水井长期抽取,能有效降低地下水位,这也是盐碱良的前提。通过前期的小规模试验表明,太阳能盐水淡化系统运作合理可行,达到了水资源循环和环境改良的实践要求。
3运用太阳能盐水淡化系统灌水洗盐
潍坊市滨海经济开发区土壤类型为砂壤质土,春季返盐现象严重,海拔2~4m,地下水层年变化为1~2m,因本身地质特征和海水回灌的影响盐分含量可达12%左右,表层土壤含盐量可达0.92%,适宜灌水洗盐的方法来改良土壤。所谓的灌水洗盐是指通过大量的水冲洗土壤,使盐分通过淋溶作用下移至土壤深层,降低表层土壤的含盐量,以达到适宜作物生存和成长的目的,这也是该地区最常用、最快速有效的盐碱土调理方式。
改良工作的基础是合理开挖沟渠,建立完善的排水灌溉系统。首先挖制提水井,在试验区域内按棋盘分布方式选点,1hm2挖5~6口,井深60m,既可以提取地下深层卤水,又能降低地下水位;其次建立堤坝,并在堤坝的主干渠道口和出口处设立闸门,这样既能够保护环境,防止二次污染,又能储存盐水供给盐水淡化系统的循环利用;再次根据地形开挖排水沟,要求每隔100~200m,设置1条主排水沟(一级排水沟),主排水沟要与堤坝相通,沟深2.0~2.5m,沟宽5~7m。垄与垄之间,设置二级、三级相对小的排水沟,宽2~3m、深1.0~1.2m,对于偏低或偏高的地势可以抬土和移土,保证水流通畅;最后要做好维护堤坝和排水沟工作,通过碎石铺设、种植护坡植物、定期开放闸等措施来防止淤泥沉积阻塞,保证排水畅通。
通过前期小规模试验证明:一方面,灌水洗盐可以显著降低潍坊市滨海经济开发区土壤盐分含量,50cm以上土层含盐量从0.92%降至0.32%,基本达到作物生长需求。另一方面,经过长期的提取地下水,现已降低地下水位1.5m,基本消除春季返盐现象。同时,盐碱土经过洗盐和本身土质的影响,养分极少,为改善土壤环境,提高土质保水保肥能力,增施绿肥和有机肥必不可少。可施用有机肥,包括腐熟发酵的农家肥(可以添加作物秸秆、锯末、珍珠岩等保水隔盐物质)和盐碱土专用粉状有机肥等。另外,改良盐碱土的同时加入土壤调理剂的效果也很明显,加强了土壤的活力和盐碱缓冲能力。
4结论
一是太阳能盐水淡化系统改良潍坊市滨海经济开发区盐碱土壤是一种因地制宜、科学可行的农业模式,开发利用新型能源太阳能,调理了盐碱土质,创造了经济效益,维护了生态环境。二是该系统在改良盐碱土的同时,降低了地下水位,改善了高盐水质,防止了盐分上移,杜绝了盐碱土质反复恶化的现象,既是该地区土壤改良工作的典型示范,又是绿色科技农业新型模式。三是通过前期试验表明,该系统可以显著降低土壤盐分含量,50cm以上土层含盐量从0.92%降至0.32%,改善了土壤环境,满足了大部分绿色植物的生长需要,达到了整治潍坊市滨海经济开发区环境的基础工作要求。
5参考文献
[1]王风召.滨海盐碱地园林绿化施工技术[J].今日科苑,2009(4):47-48.
[2]李寿冰.潍坊滨海经济开发区盐碱地园林绿化技术综述[J].潍坊高等职业教育,2010,6(2):64-66.
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